数控进给伺服系统的模糊免疫自适应PID控制研究

针对数控进给伺服系统的特点及其性能要求,应用免疫反馈系统的原理和模糊控制理论,在传统PID控制基础上设计出一种模糊免疫自适应PID控制器.运用模糊免疫PID控制,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改,使系统具有较好的自适应能力和较强的鲁棒性.在MATLAB环境下对进给伺服系统进行了动态仿真.仿真结果表明,模糊免疫自适应PID控制器的控制性能远优于常规PID控制器,即使在外界干扰和系统工况发生变化时,此控制器也具有很好的快速响应特性和较强的鲁棒性.     

基于遗传算法优化的模糊PID在粉末液压机伺服系统的应用研究

CNC粉末冶金液压机电液伺服系统具有时变性、易受干扰等特点,运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果.运用模糊PID控制实现对PID参数的在线自适应整定,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力.为了进一步提高模糊PID控制器的控制性能,采用遗传算法对模糊PID控制器的初始PID参数和比例因子进行了优化.仿真结果表明:基于遗传算法优化的模糊PID控制器在CNC粉末冶金液压机电液伺服系统的控制中具有良好的自适应性、鲁棒性和稳定性.     

模糊自适应PID在转台位置控制中的应用

建立了驱动器-电机-减速器和转台的数学模型及MATLAB/SIMULINK仿真模型.设计了模糊自适应PID控制器,通过MATLAB模糊工具箱实现了模糊PID控制系统的仿真.仿真结果表明:利用模糊自适应PID控制转台位置伺服系统,具有超调小、响应快、精度高、鲁棒性强等优点.     

基于IPSO的数控机床进给伺服系统PID参数优化

数控机床的高精度进给控制一般都采用永磁同步电机拖动的交流伺服系统,优化进给轴伺服系统PID参数对提高进给轴快速响应性、跟随精度和抗干扰性等均具有重要作用。针对数控机床高精度要求,文章提出了一种改进粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO),利用其对数控机床进给伺服系统模糊控制器(PID)的三个比例因子参数Kp、Ki、Kd进行优化,并在Simu Link环境中进行仿真实验,同时与人群搜索算法(SOA)、基本粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)进行对比。仿真结果表明,利用IPSO算法进行PID参数优化的数控机床伺服系统动态性能得到了很大改善,具有低超调量、鲁棒性强和高稳态精度等优点。     

液压位置伺服系统的模糊免疫自适应PID控制

以闪光对焊机为研究对象,针对其液压伺服系统存在的非线性、参数不确定性以及负载干扰等特点,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性,设计出一种模糊免疫自适应PID控制器。建立液压伺服控制系统的数学模型,并利用AMESim建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用模糊免疫自适应PID控制与常规PID控制的仿真对比试验。结果表明:该控制器性能优于传统的PID控制器,具有良好的快速响应特性、较强的鲁棒性和自适应能力。     

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型。模糊Fuzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能。仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性。     

高精度数控机床进给伺服系统的模糊自适应PID控制

数控机床进给伺服系统是一个复杂的机电耦合系统。由于具有较强的时变参数特性、负载扰动和电机的非线性,很难给出控制系统的精确模型。基于数控机床进给伺服系统的数学模型,提出一种模糊自适应PID控制器的设计方法。将该控制器应用于数控机床进给伺服系统控制,可获得良好的控制性能。仿真结果表明：该方法不仅具有无静态失真,而且响应速度快、超调小。这种模糊自适应PID控制器具有较高的稳定性和精度。     

干扰观测PID控制在电液位置伺服系统中的应用

针对电液位置伺服系统的特点及其性能要求,在传统PID控制基础上设计出一种基于干扰观测器的PID控制器.该控制器可以观测出等效干扰,并在控制中引入等效的补偿,可实现对干扰的完全抑制.在MATLAB环境下对该系统进行了动态仿真.仿真结果表明,该控制器具有很好的快速响应特性、较强的鲁棒性和较关键词:高的跟踪精度.     

交流伺服系统的Ziegler-Nichols PI控制

针对永磁伺服系统速度调节器性能较差的问题,提出Ziegler-Nichols PI控制方法.介绍了控制器结构组成及从理论上分析了Ziegler-Nichols PI调节原理;通过大量的仿真实验,详细研究控制器参数对系统性能的影响,得到有关参数选取及控制器设计规律.结果表明,该方法具有较强的鲁棒性及自调节能力.     

基于积分分离的PID位置控制器的设计

本文在建立直线电机伺服系统PID位置调节器的数学模型基础上，分析其参数与系统动静态性能之间的关系，由此，设计了积分分离的PID位置控制器。仿真与实验结果表明，这种改进的控制器可以提高直线电机的位置控制性能。     

基于神经网络PID的交流伺服系统位置控制

针对某水中兵器测试装置交流伺服系统具有定位精度高、运行平稳、抗干扰能力强的特点，采用BP神经网络与PID组合自适应控制器来实现该装置中的交流伺服系统控制。研究结果表明，该控制器对某水中兵器测试装置交流伺服系统的控制是合适的，具有鲁棒性强、控制精度高和运行平稳等特点。     

遗传算法整定PID控制交流伺服系统的研究

交流伺服技术是研制开发各种先进机电一体化产品的关键性技术，针对伺服系统具有时变性、模型的不确定性等，提出采用基于遗传算法的PID自适应控制算法，实现控制器参数的在线自寻优。仿真结果表明，该控制算法具有很强的鲁棒性、抑制外界干扰性和良好的动态性能。     

模糊自校正PID控制器在数控机床交流伺服系统中的应用

将一种参数在线自校正模糊控制器引入数控机床交流伺服系统中，该控制器可以根据测量得到的偏差E及偏差的变化率EC在线自动整定PID控制器的三个参数，采用上述方法后，可以显著提高控制系统的精度。大大降低跟踪误差，实验结果表明，这是一种切实可行的控制方法。     

基于ASGSO的数控机床进给伺服系统分数阶控制

为满足数控机床对加工精度的要求,针对交流永磁同步电机驱动的进给伺服系统在不同工况下存在的扰动、摩擦、变负载、惯性力矩等非线性问题,设计一种自适应步长的萤火虫算法(ASGSO)优化的分数阶PID控制器(ASGSO-FOPID)。FOPID控制器相比传统控制器动态性能突出,能够对非线性环节进行更好的控制。利用ASGSO算法全局搜索能力,获得最优数控机床进给伺服系统分数阶PID控制器参数。建立数控机床进给伺服系统模型,分别采用PSO-FOPID、状态转移STA-FOPID、ASGSO-FOPID控制进给伺服系统进行对比。仿真和实验结果表明：提出的ASGSO-FOPID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、精度高等优点,该方法能够有效地提高数控机床的定位精度和加工精度。     

改进PSO算法优化交流伺服系统PID参数研究

伺服系统PID控制参数的优化整定对系统可靠性和稳定性有着重要意义,而传统整定方式下参数优化整定时间较长、效果不佳、反应较慢。为了解决以上问题,提出一种优化交流伺服系统参数的控制方法。基于改进PSO算法实现惯性权重和学习因子随迭代次数的改变自适应调整,引入适应度函数快速优化整定PID控制器参数。利用MATLAB分别对基于遗传算法(GA)、量子遗传算法(QGA)、粒子群算法(PSO)的伺服系统PID参数整定进行仿真实验及对比分析。通过实验测试基于改进PSO算法和GA算法的PID控制器对伺服系统稳定性的影响。结果表明:利用改进PSO算法对PID参数进行优化整定,使得伺服系统具有鲁棒性强、稳定性高、超调量小等优点。     

基于IGA优化的模糊滑模变结构控制在交流伺服系统中的应用

根据交流伺服系统高性能的要求，设计了一种基于免疫遗传算法（IGA）优化的模糊滑模变结构控制的交流伺服系统。实验结果表明：该控制方法响应快、鲁棒性强，系统具有较好的动、静态性能和抗干扰能力。     

电液伺服试验机的QFT控制研究

由于电液伺服试验机系统内存在较强的时变特性和非线性,并且试件等负载特性经常变化,导致系统存在很大的参数不确定性.当被控系统的参数等特性发生变化时,采用固定参数的传统PID控制难以获得满意的控制效果,如果重新调整参数又极大地增加了控制操作的复杂性.为解决此问题,采用定量反馈理论(QFT)的控制器设计方案,对电液伺服试验机...     

Performance robustness and stiffness analysis on a machine tool servo design

The machine tool servo design is very different from the traditional high performance servo systems. Traditional servo design depends heavily on a precise system model so that frequency domain or time domain compensation techniques can be applied, and many synthesis tools such as LQG, H_∞, or LMI, … are available based on this concept. While these synthesis tools are becoming very useful in many situations, they are not used in the machine tool servo design. Most high performance machine tool systems still rely on the more primitive PID or PDF controllers in conjunction with complicated friction and temperature compensation algorithms. This paper investigates the different approaches based on a house-designed servo control board. With the ability to change the servo control algorithms on a test machine tool, the performance robustness and servo stiffness were tested both numerically and experimentally. The numerical tests conducted with PID, PDF, and LQG controllers showed that the PID controller is the easiest to achieve good performance, but the PDF controller contains the best performance robust margin. Experimental results also indicated that the PDF controller exhibits far superior robustness properties over the other two controllers.     

数控机床伺服系统的模糊自整定PID仿真研究

以数控机床进给伺服系统为研究对象,结合模糊控制和PID调节的各自优点,分析研究模糊PID控制器的实现方法。运用MATLAB建立应用模糊PID控制的伺服系统仿真模型,对模糊PID控制器的设计方法与应用效果进行了研究探讨。仿真实验结果表明模糊PID控制器能够很好的弥补常规PID控制整定不良、性能欠佳和适应性差的缺点,有效地减少了系统响应的超调,具有良好的动态特性。